航空航天被定义为地球表面以外的广阔区域,包括传统上被称为地球大气层的区域以及更远的太空环境。我们认为航空航天环境是一种介质,而不是两种;地球大气层的密度随着高度的升高而减小;但大气层不会突然停止而太空开始。航空航天实力是一个国家在地球表面以外的广阔区域采取行动的能力。这不仅仅是许多人认为的将航空航天环境用于敌对目的的能力,而是一个国家的全部航空航天活动——民用和军用、商业和私人、潜在和现有的。
1. 按正确顺序说出构成大气层的四个层级(对流层、平流层、中间层和热层)。2. 找出大气层不同层级之间的过渡区域(对流层顶、平流层顶和中间层顶)。3. 结合主要气体及其相对丰度,描述大气层的化学成分。仅限于对流层。4. 描述温度如何随海拔高度变化,从而导致大气层结。5. 画出大气层的温度剖面图。6. 解释电磁波谱是一段以相同速度传播,但频率、波长和能量不同的连续辐射。7. 结合入射辐射和出射辐射之间的平衡,描述地球的能量收支。仅限于定性分析。8. 解释反照率以及不同表面和环境的反照率有何不同。9. 简述全球大气环流模式如何分配太阳辐射。10. 认识哈德利环流、费雷尔环流和极地环流的重要性。 11. 解释自然温室效应。12. 描述自然温室效应如何维持适宜生命生存的温度。
研究太阳物理学中其他行星磁层和大气层的案例 Ian J. Cohen 1 , Chris Arridge 2 , Abigail Azari 3 , Chris Bard 4 , George Clark 1 , Frank Crary 5 , Shannon Curry 3 , Peter Delamere 23 , Ryan M. Dewey 22 , Gina A. DiBraccio 4 , Chuanfei Dong 19 , Alexander Drozdov 6 , Austin Egert 21 , Rachael Filwett 7 , Jasper Halekas 7 , Alexa Halford 4 , Andréa Hughes 4,8 , Katherine Garcia-Sage 4 , Matina Gkioulidou 1 , Charlotte Goetz 9 , Cesare Grava 10 , Michael Hirsch 14 , Hans Leo F. Huybrighs 11 , Peter Kollmann 1 , Laurent Lamy 12,13 , Wen Li 14 , Michael Liemohn 22 , Robert Marshall 5 , Adam Masters 20 , RT James McAteer 15 , Karan Molaverdikhani 16 , Agnit Mukhopadhyay 22 , Romina Nikoukar 1 , Larry Paxton 1 , Leonardo H. Regoli 1 , Elias Roussos 17 , Nick Schneider 5 , Ali Sulaiman 18 , Y.Sun 24 , Jamey Szalay 19
摘要:当今的技术发展使得使用机器代替人类执行特定任务成为可能。然而,这种自主设备面临的挑战是在不断变化的外部环境中精确移动和导航。本文分析了不同天气条件(气温、湿度、风速、大气压力、使用的卫星系统类型/可见卫星以及太阳活动)对定位精度的影响。为了到达接收器,卫星信号必须传播很长的距离并穿过地球大气层的所有层,大气层的变化会导致错误和延迟。此外,接收卫星数据的天气条件并不总是有利的。为了研究延迟和误差对定位的影响,对卫星信号进行了测量,确定了运动轨迹,并比较了这些轨迹的标准偏差。所得结果表明,可以实现高精度定位,但太阳耀斑或卫星可见度等变化条件意味着并非所有测量都能达到所需的精度。卫星信号绝对测量法的使用在很大程度上促成了这一点。为了提高 GNSS 系统的定位精度,首先建议使用消除电离层折射的双频接收器。
过去几十年来,轨道卫星的数量以不受限制和不受管制的方式大幅增加,威胁到未来可持续的太空探索。正在进行的建造微型卫星巨型星座的计划将不可避免地增加轨道天体的数量,从而产生越来越多的碎片。随着轨道天体数量的增加以及轨道上剩余的卫星和运载火箭的增多,再入率预计将继续增长。虽然人们普遍认为大多数物体在再入过程中会完全燃烧,但太空碎片消亡对地球大气层的影响却只得到了很少的研究,其长期影响仍不得而知。我们利用反应分子动力学模拟来解决中间层再入的关键结构材料铝的氧化过程,在此介绍第一台大型超级计算机对氧化铝纳米颗粒的生成进行运行。截至 2022 年,从低地球轨道 (LEO) 重返大气层的物体总质量总计达 309 公吨,与上一年相比增长了 18%。与天然来源相比,仅凭这一数据,大气层顶部注入的铝年质量率就已增长了 87%。结果表明,太空垃圾在中间层消亡产生的氧化铝会聚集成纳米颗粒,并需要数十年时间才能衰减至较低高度。
教育价值:在这个以地球科学为重点的项目中,孩子们将了解我们星球的大气层对地球上生命的重要性,并将地球大气层的成分与太阳系中其他行星的大气层成分进行比较。他们学习如何使一个星球适合生命存在,并探索大气粒子对日落和彩虹颜色的影响。最后,他们有机会建立一个紧凑的太阳系行星大气层比较图,包括发射出去探索这些行星的探测器的图像。
通信:卫星支持全球通信系统,包括电话、互联网、电视广播和军事通信。 导航:导航卫星(如 GPS)有助于为车辆、船舶、飞机甚至个人导航设备提供位置数据。 天气预报:气象卫星监测地球的天气模式并帮助预测风暴、飓风和气候变化。 遥感:卫星捕获有关地球表面的数据,有助于环境监测、农业、自然灾害管理和资源勘探。 科学研究:卫星收集有关太空、太阳系和地球大气层的数据,为天文学和物理学的科学研究做出贡献。
罗希尼探空火箭经常用于印度空间研究组织以及来自印度和国外的科学家正在开发的新技术的飞行演示。IAD 的作用是使坠入大气层的物体减速。IAD 最初被折叠起来并放在火箭的有效载荷舱内。在大约 84 公里的高度,IAD 充气,并与探空火箭的有效载荷部分一起坠入大气层。IAD 通过气动阻力系统地降低了有效载荷的速度,并遵循了预测的轨迹。